重慶工商大學

2021年碩士研究生(學術(shù)學位)招生初試科目考試大綱

科目代碼：821

科目名稱：《機械設(shè)計基礎(chǔ)》(含機械原理和機械設(shè)計)

適用專業(yè)：機械工程

一、考試要求

機械設(shè)計基礎(chǔ)(含機械原理和機械設(shè)計)適用于重慶工商大學機械工程專業(yè)研究生招生專業(yè)課考試。課程重點要求考生系統(tǒng)深入地掌握機械原理和機械設(shè)計的基本知識、基本理論和基本設(shè)計計算方法，并且能靈活運用。重點考察分析與解決常用機構(gòu)、通用機械零部件和簡單機械裝置設(shè)計問題的能力。

二、考試形式與題型

考試為閉卷，考試時間180分鐘，滿分為150分。

試卷題型包括名詞解釋、簡答題、計算題、分析題等。

三、考試內(nèi)容

機械設(shè)計基礎(chǔ)(含機械原理和機械設(shè)計)，其中機械原理部分占50%，機械設(shè)計部分占50%。

機械原理部分：

(一)平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

1.機構(gòu)的構(gòu)成：運動副的概念和運動副的類型;運動鏈;機構(gòu)。

2.機構(gòu)運動簡圖：常用機構(gòu)運動簡圖符號;平面機構(gòu)運動簡圖的識別與繪制。

3.機構(gòu)具有確定運動的條件：機構(gòu)自由度的概念;機構(gòu)具有確定運動的條件;平面機構(gòu)的自由度計算方法。

4.機構(gòu)組成原理：基本桿組的概念;機構(gòu)組成原理;機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析。

(二)平面機構(gòu)運動分析及力分析

1.速度瞬心法：瞬心的定義;平面機構(gòu)瞬心位置的確定;瞬心在平面機構(gòu)速度分析中的應用。

2.矢量方程圖解法II級機構(gòu)運動分析：矢量方程圖解法的基本原理;應用矢量方程圖解法對平面II級機構(gòu)進行速度分析。

3.考慮摩擦時機構(gòu)受力分析：常見平面運動副(移動副、轉(zhuǎn)動副、高副)中總反力作圖分析;考慮摩擦時平面機構(gòu)的受力分析與平衡力計算。

(三)平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計

1.平面連桿機構(gòu)的類型：鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式;平面四桿機構(gòu)的演化形式。

2.平面四桿機構(gòu)的基本知識：鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄的條件;平面四桿機構(gòu)的急回運動和行程速度變化系數(shù);極位夾角、壓力角、傳動角、死點位置的概念與求取。

3.平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計：按連桿給定位置、按連架桿給定對應位置設(shè)計鉸鏈四桿機構(gòu);機構(gòu)倒置原理;按行程速比系數(shù)設(shè)計平面四桿機構(gòu)。

4.平面多桿機構(gòu)：常用平面多桿機構(gòu)的特性、組成機構(gòu)設(shè)計與運動分析。

(四)凸輪機構(gòu)及其設(shè)計

1.凸輪機構(gòu)的應用與分類：凸輪機構(gòu)特點及應用場合;凸輪機構(gòu)分類。

2.推桿的常用運動規(guī)律：等速運動、等加速等減速運動、五次多項式、余弦加速度運動(簡諧運動)、正弦加速度運動(擺線運動)規(guī)律的特點;剛性沖擊與柔性沖擊的概念及成因，組合運動規(guī)律設(shè)計。

3.用圖解法設(shè)計凸輪的輪廓曲線：反轉(zhuǎn)法原理;對心(或偏置直動尖頂(或滾子、平底)推桿盤形凸輪輪廓設(shè)計。

4.凸輪基本參數(shù)確定：凸輪機構(gòu)的壓力角求取，基圓半徑和滾子半徑的確定原則;反轉(zhuǎn)法凸輪基本參數(shù)標注。

(五)齒輪機構(gòu)及其設(shè)計

1.齒輪機構(gòu)的應用和分類：齒輪機構(gòu)的分類，齒輪機構(gòu)應用場合。

2.漸開線齒輪嚙合傳動的特性：齒廓嚙合基本定律;漸開線的形成及特性;漸開線齒廓的嚙合傳動的特點。

3.漸開線標準直齒圓柱齒輪基本參數(shù)：5個基本參數(shù)和幾何尺寸計算;一對漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件;標準中心距;實際嚙合線段與理論嚙合線段;重合度及齒輪連續(xù)傳動的條件。

4.變位齒輪：漸開線齒廓的展成原理;漸開線齒廓加工根切的原因;用標準齒條型刀具切制標準齒輪而不發(fā)生根切的最少齒數(shù);變位齒輪傳動的傳動類型。

5.斜齒圓柱齒輪:齒廓嚙合特點，法平面與端平面參數(shù)間的關(guān)系，標準斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸;重合度，當量齒輪與當量齒數(shù)概念。

(六)輪系

1.輪系的分類:定軸輪系;周轉(zhuǎn)輪系及其構(gòu)成與分類;復合輪系及其劃分。

2.輪系的傳動比：定軸輪系傳動比的計算;周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算;復合輪系傳動比的計算;各類輪系傳動方向的判斷。

3.輪系的功用。

(七)機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)

1.機械系統(tǒng)等效動力學模型：機械運轉(zhuǎn)的三個階段、機器運動方程式;等效力和等效力矩、等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量的等效原則及計算。

2.周期性速度波動的調(diào)節(jié)：飛輪調(diào)速原理和飛輪轉(zhuǎn)動慣量的近似計算方法。

(八)機械的平衡

剛性轉(zhuǎn)子平衡：剛性轉(zhuǎn)子靜平衡和動平衡的原理和計算。

(九)機械系統(tǒng)傳動方案的擬定

機械系統(tǒng)方案設(shè)計的過程;執(zhí)行構(gòu)件運動設(shè)計與工作循環(huán)圖設(shè)

計與分析;機構(gòu)選型的基本知識;機械傳動裝置設(shè)計與分析。

機械設(shè)計部分：

(一)螺紋連接

1.螺紋連接的基本類型和標準連接件：螺栓連接、雙頭螺栓連接、螺釘連接、緊定螺釘類型結(jié)構(gòu)和適用場合。

2.螺栓連接的預緊與防松：預緊的目的、控制預緊力的方法、防松的實質(zhì)、防松的方法。

3.螺栓組連接的設(shè)計：螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計;螺栓組連接的受力分析的公式應用。

4.螺栓連接的強度計算：單個普通螺栓、鉸制孔用螺栓的力學模型、失效形式及設(shè)計準則;承受預緊力的緊螺栓連接的強度計算、承受預緊力和工作拉力的緊螺栓連接的受力變形圖的特性及強度計算、承受工作剪力的緊螺栓連接強度計算。

5.提高螺栓組連接強度的措施。

(二)帶傳動

1.概述：帶傳動的類型、工作原理、特點及應用;普通V帶與V帶輪的規(guī)格和基本尺寸;基準長度、基準直徑、包角概念。

2.帶傳動的理論基礎(chǔ)：普通V帶傳動的受力分析、應力分析、彈性滑動與打滑的概念。

3.普通V帶傳動的設(shè)計計算：帶傳動的失效形式及設(shè)計準則、帶傳動的參數(shù)選擇、帶傳動的設(shè)計計算。

(三)鏈傳動

1.概述：鏈傳動的特點、傳動鏈的結(jié)構(gòu)、滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料。

2.鏈傳動的工作情況分析：鏈傳動的運動特性(即多邊形效應)、鏈傳動的動載荷及受力分析。

3.滾子鏈傳動的設(shè)計計算：鏈傳動的失效形式、鏈傳動的參數(shù)選擇、滾子鏈傳動的設(shè)計計算。

(四)齒輪傳動

1.齒輪傳動的失效形式和設(shè)計準則：失效形式、設(shè)計準則;齒輪常用材料及熱處理方式;齒輪傳動的計算載荷的物理意義。

2.直齒圓柱齒輪的強度計算：斜齒傳動的受力分析;齒輪傳動的承載能力計算(包括齒面接觸疲勞強度計算和齒根彎曲疲勞強度計算的力學模型)，圓柱齒輪傳動的設(shè)計(包括主要參數(shù)的選擇與確定、幾何尺寸計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計);圓錐齒輪傳動的受力分析。

(五)蝸桿傳動

1.普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算：普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù);普通圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算。

2.普通圓柱蝸桿傳動承載能力計算：主要失效形式、設(shè)計準則;蝸桿傳動的受力分析;蝸桿傳動強度計算。

3.普通圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑劑熱平衡計算：蝸桿傳動的效率;潤滑、熱平衡條件。

(六)滑動軸承

1.滑動軸承基本知識：軸承的結(jié)構(gòu)、類型、特點;軸瓦材料與結(jié)構(gòu);非液體摩擦滑動軸承的失效形式、設(shè)計準則及計算。

2.流體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計計算：液體動壓潤滑的基本原理及液體動壓徑向滑動軸承的工作原理;潤滑劑的種類，主要性能指標及其影響因素。

(七)滾動軸承

1.滾動軸承的基本知識：滾動軸承的構(gòu)造，主要類型(6、7、3)及其代號、特點及其類型選擇;滾動軸承的代號(重點是基本代號);滾動軸承的失效形式及設(shè)計準則。

2.滾動軸承的工作情況：軸承工作時軸承元件上的載荷分布;軸承工作時軸承元件上載荷及應力變化。

3.滾動軸承尺寸的選擇：失效形式、基本額定壽命、基本額定動載荷、當量動載荷的幾個重要概念，滾動軸承壽命計算公式的應用。

4.軸承裝置的設(shè)計：軸承的配置、軸向緊固、游隙的調(diào)整、配合、預緊、潤滑、密封裝置。

(八)軸及軸轂連接

1.軸的用途及分類：轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸的概念和應用實例;

軸設(shè)計的內(nèi)容;軸的常用材料。

2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計要解決的幾個主要問題;軸上零件的定位;提高軸的強度的常用措施。

3.軸的計算：軸的受力分析、應力分析、軸的彎扭合成強度計算。

4.軸轂連接(重點是普通平鍵連接)。

四、參考書目

《機械原理》.孫桓，陳作模，葛文杰.高等教育出版社，2013年4月第8版。

《機械設(shè)計》.濮良貴，陳國定，吳立言.高等教育出版社，2019年7月第10版。

其他注意事項：考生可以攜帶圓規(guī)、直尺、三角板等繪圖工具，以及無編程無存儲無記憶功能的計算器。